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纤维素酶生产菌的筛选、诱变及产酶机制的初步研究

田海娇  
【摘要】:随着生活水平的提高、人口的增长和工业化进程的加速,全球能源需求逐渐增加。由此产生的能源安全、石油消耗、全球变暖等问题促使世界各国加快对替代能源的研究。生物燃料中纤维素乙醇的开发利用已成为研发热点。天然木质纤维素是公认最廉价且贮量最丰富的生物质资源。其主要成分为纤维素、半纤维素、木质素。生物降解纤维素主要通过纤维素酶来实现,而纤维素酶生产要依靠微生物进行。利用诱变、基因工程等技术对现有菌种进行改造提高酶活,是筛选高效纤维素酶生产菌最有效手段。本研究旨在筛选具有强纤维素酶生产能力野生型真菌。以腐烂的野草、树叶、秸秆为微生物源,以天然纤维素为唯一碳源的培养基富集培养,划线分离后接入液体培养基,以滤纸酶活为指标,筛选出一株菌能以纤维素为唯一碳源存活并产酶。采用26SrDNAD1/D2区测序的方法对菌株进行种属鉴定,结果为木霉Trichoderma sp,菌株定名为Trichoderma sp.A6。优化培养体系以提高酶活;结果显示添加10 g/L的乳糖可以使滤纸酶活由原始的最高值的0.16 IU上升到0.56 IU,且在培养2d后即已经达到整个培养过程中的最大值;乳糖酸的添加不能提高体系的滤纸酶活;添加吐温80对培养体系4d的酶活有微弱促进作用;15g/L添加酵母提取物可以使体系2d的滤纸酶活由0.60 IU提高到0.92 IU;酵母提取物与吐温80联合添加与单独添加对酶活增加的效果并不显著。确定最适培养条件为:乳糖和酵母提取物两者的添加比例分别为10 g/L和15 g/L。以菌株Trichoderma sp.A6作为出发菌株进行紫外诱变,经大量筛选获得纤维素酶高产诱变菌株2-3D。纯化并继代培养确保其遗传稳定性后,分别采用摇床培养和液体深层发酵,提取纤维素酶粗酶液,测其CMC和滤纸酶活,分别达1.44 IU和1.04 IU,抽滤过滤粗酶液,利用单宁沉淀析出酶蛋白,真空冻干浓缩,获得的酶粉末的酶活性大幅提升,较出发菌株高出近5倍。该菌株经多次重复传代培养验证,酶活力变化不大,具有较高遗传稳定性,发酵周期短,产酶水平高。为深入探究诱变效果,对菌株进行高通量测序获得转录组,数据分析结果显示全部序列平均长度约98bp; De novo拼接得到15763个unigene,总大小20.37Mb;转录本总量达21594条,平均长度1572.65bp; GC比正态分布,集中于50%-60%;有76%的基因被注释到其源头菌株里氏木霉QM6a; KOG功能预测,有109个基因注释于氨基酸生物合成代谢途;分析了两个基因(KO号ko00010, ko00190)在代谢中的作用;差异表达显示诱变菌和出发菌相比有1549个基因表达量下调,267个上调,共1816个发生变化;GO富集显示DNA复制与代谢、木聚糖合成代谢与分解代谢、半纤维素酶代谢均有较多基因差异表达。表达极其显著的代谢途径有DNA复制和酵母细胞循环。


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2 河北农业大学动物科技学院 孙洪新甄二英;纤维素酶在动物营养中的应用[N];中国畜牧兽医报;2008年
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